MXT1基因自由组合定律分离比变式及应用.docx
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MXT1基因自由组合定律分离比变式及应用
基因自由组合定律分离比变式及应用
1.“和”为16的特殊分离比的成因
（1）基因互作
序号
条件
F1（AaBb）自交后代比例
F1测交后代比例
1
存在一种显性基因时表现为同一性状，其余正常表现
9∶6∶1
1∶2∶1
2
两种显性基因同时存在时，表现为一种性状，否则表现为另一种性状
9∶7
1∶3
3
当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状，其余正常表现
9∶3∶4
1∶1∶2
4
只要存在显性基因就表现为一种性状，其余正常表现
15∶1
3∶1
（2）显性基因累加效应
①表现：
②原因：
A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强。
2.“和”小于16的特殊分离比的成因
序号
原因
后代比例
1
显性纯合致死（AA、BB致死）
自交子代
AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶2∶2∶1，其余基因型个体致死
测交子代
AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1
2
隐性纯合致死（自交情况）
自交子代出现9∶3∶3（双隐性致死）；自交子代出现9∶1（单隐性致死）
无“致死”状况下的变式分离比
1.（2016·全国课标卷Ⅲ，6）用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。
若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株；若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株。
根据上述杂交实验结果推断，下列叙述正确的是（ ）
A.F2中白花植株都是纯合体
B.F2中红花植株的基因型有2种
C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上
D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多
解析 本题切入点不在于“F1全表现红花”而在于用纯合白花植株花粉给F1红花植株授粉，子代红花为101株，白花为302株，即红花∶白花＝1∶3。
这应符合两对等位基因自由组合的杂合子测交子代比例1∶1∶1∶1的变式，由此可推知该相对性状由两对等位基因控制（设为A、a和B、b），即F1的基因型为AaBb，F1自交得到的F2中白花植株的基因型有A_bb、aaB_和aabb，故A错误；F2中红花植株（A_B_）的基因型有4种。
答案 D
2.某种羊的有角和无角为一对相对性状，由常染色体上的基因控制。
多对雄羊和雌羊进行交配得到F1，F1自由交配得到F2，如果如表所示。
请据此分析，回答下列问题。
P
F1
F2
雄性
有角（基因型相同）
有角
有角∶无角＝15∶1
雌性
无角（基因型相同）
有角
有角∶无角＝9∶7
注：
一对等位基因用A、a表示，两对等位基因用A、a和B、b表示，三对等位基因用A、a，B、b和C、c表示，以此类推。
（1）羊的有角和无角性状由________对等位基因控制，且遵循________定律。
（2）亲代雄羊的基因型有________种可能，F1中雄羊的基因型为________。
（3）F2无角雌羊中纯合子概率为________，用F2中有角雌羊和无角雄羊随机交配，子代出现有角雌羊的概率为________。
解析
（1）从表格中F2的性状分离比可推出羊的有角与无角由两对等位基因控制，符合基因自由组合定律，且F1的基因型为AaBb。
（2）F1中雄羊、雌羊的基因型均为AaBb，亲代有角雄羊的基因型可能为AABB、AAbb或aaBB，与之组合的亲代无角雌羊的基因型可能是aabb、aaBB或AAbb。
（3）F2中无角雌羊占7/16，F2中无角雌羊纯合子占3/16，因此F2无角雌羊中纯合子概率为3/7；F2中有角雌羊的基因型为A_B_，其中1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb，产生4/9AB、2/9Ab、2/9aB、1/9ab共4种卵细胞，无角雄羊的基因型为aabb，产生1/2abX精子和1/2abY精子，因此子代中有角雌羊的概率为4/9×1/2＝2/9。
答案
（1）两 基因自由组合
（2）3 AaBb
（3）3/7 2/9
1.特殊分离比的解题技巧
（1）看F2的组合表现型比例，若表现型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。
（2）将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比，分析合并性状的类型。
如比值为9∶3∶4，则为9∶3∶（3∶1），即4为后两种性状的合并结果，若分离比为9∶6∶1，则为9∶（3∶3）∶1；若分离比为15∶1，则为（9∶3∶3）∶1。
（3）明确出现异常分离比的原因。
（4）根据异常分离比出现的原因，推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。
2.巧用“性状比之和”，快速判断控制遗传性状的基因的对数
判断相关性状由几对等位基因控制是解遗传题的必备技巧，巧用“性状比之和”能迅速判断出结果，具体方法如下：
如果题目中给出的数据是比例的形式，或者给出的性状个体数之间的比值接近“常见”性状比值，可以将性状比中各个数值相加。
自交情况下，得到的总和是4的几次方，就说明自交的亲代中含有几对等位基因；测交情况下，得到的总和是2的几次方，则该性状就由几对等位基因控制。
“致死”状况下的变式分离比
1.（2014·经典高考）一种鹰的羽毛有条纹和非条纹、黄色和绿色的差异，已知决定颜色的显性基因纯合子不能存活。
图中显示了鹰羽毛的杂交遗传，对此合理的解释是（ ）
①绿色对黄色完全显性 ②绿色对黄色不完全显性
③控制羽毛性状的两对基因完全连锁 ④控制羽毛性状的两对基因自由组合
A.①③B.①④
C.②③D.②④
解析 子一代的绿色非条纹个体自交后代中既有绿色又有黄色，说明绿色为显性性状，但子代中绿色个体与黄色个体的比例为（6＋2）∶（3＋1）＝2∶1，说明绿色个体中存在显性纯合致死效应，①正确、②错误；绿色非条纹个体自交后代出现绿色非条纹、黄色非条纹、绿色条纹、黄色条纹等四种性状，且性状分离比为6∶3∶2∶1，说明控制羽毛性状的两对基因可以自由组合，③错误、④正确。
答案 B
2.果蝇的灰身和黑身、刚毛和截毛各为一对相对性状，分别由等位基因A、a，D、d控制。
某科研小组用一对灰身刚毛果蝇进行了多次杂交实验，F1代表现型及比例如下表：
灰身刚毛
灰身截毛
黑身刚毛
黑身截毛
♂
♀
0
0
（1）果蝇控制刚毛和截毛的等位基因位于______染色体上。
（2）上表实验结果存在与理论分析不吻合的情况，原因可能是基因型为________的受精卵不能正常发育成活。
（3）若上述
（2）题中的假设成立，则F1代成活的果蝇共有________种基因型，在这个种群中，黑身基因的基因频率为________。
让F1代灰身截毛雄果蝇与黑身刚毛雌果蝇自由交配，则F2代雌果蝇共有________种表现型。
（4）控制果蝇眼色的基因仅位于X染色体上，红眼（R）对白眼（r）为显性。
研究发现，眼色基因可能会因染色体片段缺失而丢失（记为XC）；若果蝇两条性染色体上都无眼色基因，则其无法存活，在一次用纯合红眼雌果蝇（XRXR）与白眼雄果蝇（XrY）杂交的实验中，子代中出现了一只白眼雌果蝇。
欲用一次杂交实验判断这只白眼雌果蝇出现的原因，请简要写出实验方案的主要思路____________________
_________________________________________________________________。
实验现象与结论：
①若子代果蝇出现红眼雄果蝇，则是环境条件改变导致的；
②若子代果蝇________，则是基因突变导致的；
③若子代果蝇________，则是染色体片段缺失导致的。
解析
（1）～（3）解析如下：
①就体色而言，♂灰身∶黑身＝3∶1，♀灰身∶黑身＝3∶1→灰身与黑身基因位于常染色体上
②就刚截毛而言，♂刚毛∶截毛＝1∶1，♀只有刚毛，无截毛→刚截毛基因位于X染色体上
③子代总组合数不是“16”而是“15”，且灰身刚毛雌蝇为“
”而不是“
”→灰身刚毛雌蝇出现致死基因型，且所占比例为
→致死基因型为AAXDXD或AAXDXd
（4）解析如下
眼色基因仅位于X上，且基因随染色体缺失而缺失；若两条性染色体均无眼色基因则无法存活→XCXC或XCY不能存活（可致雌雄比例失衡）
亲本为XRXR×XrY→子代雌蝇类型应为XRXr，但却出现了“白眼雌蝇”可依据XRXr（环境改变）、XrXr（基因突变）及XCXr（缺失）反推结果，续推结论。
答案
（1）X
（2）AAXDXD或AAXDXd （3）11
4
（4）实验方案：
让这只白眼雌果蝇与任意的一只雄果蝇杂交，观察后代果蝇的表现型情况 实验现象与结论：
②雌雄个体数量之比为1∶1 ③雌雄个体数量之比为2∶1
（1）致死效应的快速确认：
若存在“致死”现象，则可导致子代比例偏离“16”的“失真”现象，如A基因中两显性基因纯合致死时可导致子代基因型为AA__的个体致死，此比例占
，从而导致子代成活个体组合方式由“16”变成“12”。
同理，因其他致死类型的存在，“16”也可能变身为“15”、“14”等。
（2）“致死”原因的精准推导
当出现致死效应时，应首先将异常的性状分离比与正常的性状分离比进行比较，以确定致死效应的类型。
当出现合子致死时，先不考虑致死效应，直接分析基因型的遗传，最后将致死的合子去掉即可；当出现配子致死时，则在分析基因型时就要去掉致死的配子，然后推出后代的基因型及比例。
易错·防范清零
[易错清零]
易错点1 误认为只要符合基因分离定律就一定符合自由组合定律
点拨 如某一个体的基因型为AaBb，两对非等位基因（A、a，B、b）位置可包括：
无论图中的哪种情况，两对等位基因各自分别研究，都遵循基因分离定律，但只有两对等位基因分别位于两对同源染色体上（或独立遗传）时，才遵循自由组合定律。
因此遵循基因分离定律不一定遵循自由组合定律，但只要遵循基因自由组合定律就一定遵循基因分离定律。
易错点2 不能敏锐进行“实验结果数据”与“9∶3∶3∶1及其变式”间的有效转化
点拨 涉及两对相对性状的杂交实验时，许多题目给出的结果并非9∶3∶3∶1或3∶6∶7或9∶3∶4或10∶6或9∶7等规律性比，而是列出许多实验结果的真实数据如F2数据为90∶27∶40或25∶87∶26或333∶259等，针对此类看似毫无规律的数据，应设法将其转化为“9∶3∶3∶1或其变式”的规律性比，才能将问题化解，其方法为：
第一步先将F2相关数据相加（如90＋27＋40＝157；25＋87＋26＝138；333＋259＝592）得出总和。
第二步设某数据所占比例为
。
第三步求x值，第一组数据计算方法为157×
＝90，
157×
＝27，157×
＝40。
则x1∶x2∶x3≈9∶3∶4
同理第二组数据求得x1∶x2∶x3≈3∶10∶3，
第三组数据求得x1∶x2≈9∶7。
如此可将复杂问题简单化，深入浅出地化解难题。
易错点3 不能灵活进行“信息转化”克服思维定势，误认为任何状况下唯有“纯合子”自交才不会发生性状分离
点拨 由于基因间相互作用或制约，或由于环境因素对基因表达的影响，可导致“不同基因型”的生物表现为“相同表现型”，由此可导致某些特殊情形下，杂合子自交也不会发生性状分离，如某自花传粉植物，其子叶颜色有白色和有色等性状，显性基因I是抑制基因，显性基因C是有色基因，隐性基因c是白色基因，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。
当I和C同时存在时，I就抑制了有色基因C的作用，使其不能表现为有色；当I不存在时，C才发挥作用，显示有色，现将亲本均为白色子叶的两种基因型IICC与iicc杂交，则F1子叶表现型为白色子叶，F2有色子叶基因型为iiC_。
F2表现型为白色子叶的比例为
，其中自交子代不发生性状分离的基因型为IICC、IICc、IIcc、iicc、Iicc。
[规范答题]
Ⅰ.某植物的花有白色、蓝色和紫色三种类型，已知紫色形成的过程如下：
（1）基因A、a与B、b在染色体上的位置有三种情况：
现在有多个基因型为AaBb的植株，让其自交（不考虑同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换），如果后代的表现型及比例是：
________________________________________________，则符合第一种情况；
________________________________________________，则符合第二种情况；
________________________________________________，则符合第三种情况。
（2）如果控制花色的基因符合图中所示的第三种情况（不考虑交叉互换），该植物的高茎（显性）与矮茎受另一对等位基因E、e控制，并且位于另一对染色体上，则基因型为AaBbEe的植株产生的配子有________种，基因型AaBbEe植株进行自交，后代高茎紫花所占的比例为________。
Ⅱ.某观赏植物的果实形状有三角形和卵圆形两种，该性状的遗传涉及两对等位基因，分别用A、a和B、b表示。
为探究该植物果实形状的遗传规律，进行了如下杂交实验。
亲本
F1
F2
三角形果实
三角形果实
三角形果实（301株）
卵圆形果实
卵圆形果实（20株）
（1）根据F2表现型比例判断，此植物果实形状的遗传应遵循________________________。
（2）表中亲本基因型为AABB和aabb，F1测交后代的表现型及比例为________________。
（3）图中F2三角形果实植株中，部分个体无论自交多少代，其后代果实的表现型仍然为三角形，这样的个体在F2三角形果实植株中的比例为________其基因型为____________________________。
答卷采样·原处纠错
纠错依据
未能正确解读花三种颜色基因型即：
紫色为A_B_
蓝色为A_bb
白色为aaB_和aabb
未能正确确认第三种情况应产生AbE、Abe、aBE、aBe四种基因型配子进而导致概率计算出错
描述太笼统，应具体回答基因分离定律或基因自由组合定律，并具体指出何种表现型及比例。
误认为只有纯合子才不发生性状分离其实只要自交子代不出现aabb即可认定为“不发生”性状分离
随堂·真题演练
1.（2016·四川卷，11）油菜物种Ⅰ（2n＝20）与Ⅱ（2n＝18）杂交产生的幼苗经秋水仙素处理后，得到一个油菜新品系（注：
Ⅰ的染色体和Ⅱ的染色体在减数分裂中不会相互配对）。
（1）秋水仙素通过抑制分裂细胞中________的形成，导致染色体加倍；获得的植株进行自交，子代________（会/不会）出现性状分离。
（2）观察油菜新品系根尖细胞有丝分裂，应观察________区的细胞，处于分裂后期的细胞中含有________条染色体。
（3）该油菜新品系经过多代种植后出现不同颜色的种子，已知种子颜色由一对基因A/a控制，并受另一对基因R/r影响。
用产黑色种子植株（甲）、产黄色种子植株（乙和丙）进行以下实验：
组别
亲代
F1表现型
F1自交所得F2的表现型及比例
实验一
甲×乙
全为产黑色种子植株
产黑色种子植株∶产黄色种子植株＝3∶1
实验二
乙×丙
全为产黄色种子植株
产黑色种子植株∶产黄色种子植株＝3∶13
①由实验一得出，种子颜色性状中黄色对黑色为________性。
②分析以上实验可知，当________基因存在时会抑制A基因的表达。
实验二中丙的基因型为________，F2代产黄色种子植株中杂合子的比例为________。
③有人重复实验二，发现某一F1植株，其体细胞中含R/r基因的同源染色体有三条（其中两条含R基因），请解释该变异产生的原因：
____________________。
让该植株自交，理论上后代中产黑色种子的植株所占比例为________。
解析
（1）秋水仙素通过抑制纺锤体形成，导致染色体数目加倍。
获得的植株是纯合子，自交后代不会出现性状分离。
（2）根尖分生区细胞分裂旺盛，是观察有丝分裂的部位，处于分裂后期，细胞中染色体数目加倍，油菜物种Ⅰ与Ⅱ杂交形成的子代植株染色体数目是19，秋水仙素作用后是38，有丝分裂后期，加倍是76条染色体。
（3）由实验一可判断种子颜色性状黄色对黑色为隐性。
由实验二F1自交后代表现型比例可判断F1黄色种子植株基因型为AaRr，子代黑色种子植株基因型为A_rr，黄色种子植株基因型为A_R_、aaR_、aarr，可判断当R基因存在时，抑制A基因的表达。
实验二中丙是黄色种子，基因型为AARR，F2代产黄色种子植株中纯合子的基因型为AARR、aaRR、aarr，占3/13，则杂合子占10/13。
F1体细胞中含R基因的染色体多了一条，可能是丙植株减数分裂过程中，含R基因的同源染色体或姐妹染色单体未分离，形成两条含R基因的染色体进入同一个配子的情况。
该植株产生的配子有（1/2A、1/2a）（1/6RR、1/3Rr、1/3R、1/6r），自交后代黑色种子植株（A_rr）比例为3/4×1/36＝1/48。
答案
（1）纺锤体 不会
（2）分生 76 （3）①隐 ②R AARR 10/13 ③植株丙在减数第一次分裂后期含R基因的同源染色体未分离（或植株丙在减数第二次分裂后期含R基因的姐妹染色单体未分开）
2.（新课标全国卷）某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。
现有4个纯合品种：
1个紫色（紫）、1个红色（红）、2个白色（白甲和白乙）。
用这4个品种做杂交实验，结果如下：
实验1：
紫×红，F1表现为紫，F2表现为3紫∶1红；
实验2：
红×白甲，F1表现为紫，F2表现为9紫∶3红∶4白；
实验3：
白甲×白乙，F1表现为白，F2表现为白；
实验4：
白乙×紫，F1表现为紫，F2表现为9紫∶3红∶4白。
综合上述实验结果，请回答下列问题。
（1）上述花色遗传所遵循的遗传定律是_______________________________。
（2）写出实验1（紫×红）的遗传图解（若花色由一对等位基因控制，用A、a表示，若由两对等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此类推）。
写出遗传图解。
（3）为了验证花色遗传的特点，可将实验2（红×白甲）得到的F2植株自交，单株收获F2中紫花植株所结的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，观察多个这样的株系，则理论上，在所有株系中有
的株系F3花色的表现型及其数量比为________。
解析
（1）本题切题关键为实验2及实验4中“F2表现为9紫∶3红∶4白”这显然是9∶3∶3∶1的变式，由此推知该花色遗传应涉及“两对”相对性状且为独立遗传。
（2）书写遗传图解中必须关注“三层面”——亲本（P）表现型，基因型，F1表现型基因型，F1配子类型及其组合方式与结果（F2表现型，基因及比例）应特别注意本题中“纯红色”可能为AAbb，也可能为aaBB。
（3）本小题突破口在于“F2紫花植株所结种子种下后所得的所有株系中4/9的株系”由于F1紫色的基因型是AaBb，F2紫色的基因型为4AaBb、2AaBB、2AABb、1AABB。
故占4/9的株系的基因型为AaBb，则其自交所得的F3的表现型及其比例为9紫∶3红∶4白。
答案
（1）自由组合定律
（2）如下图
（3）9紫∶3红∶4白
（时间：
30分钟 满分：
100分）
1.（2016·四川成都七中入学考，22）下列关于遗传学中的一些基本概念叙述正确的是（ ）
A.杂种显性个体与隐性个体杂交子代同时出现显性和隐性性状可称为性状分离
B.等位基因的本质区别是控制的性状不同
C.非同源染色体自由组合之时，所有的非等位基因也发生自由组合
D.纯合子aabb（a、b位于不同染色体上）减Ⅰ后期会发生非同源染色体的自由组合
解析 性状分离的概念是杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象，A错误；等位基因是位于同源染色体的同一位置上控制同一性状的不同表现类型的基因，本质区别是基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同，B错误；非同源染色体自由组合之时，位于非同源染色体上的非等位基因发生自由组合，位于一对同源染色体上的非等位基因不发生自由组合，C错误。
答案 D
2.（经典题）已知某玉米基因型为YYRR，周围虽生长有其他基因型的玉米植株，但其子代不可能出现的基因型是（ ）
A.YYRRB.YYRr
C.yyRrD.YyRr
解析 基因型为YYRR的玉米产生的配子为YR，则该玉米自交及该玉米与其他基因型的玉米杂交，后代的基因型一定为Y_R_，因此后代中不会出现yyRr的基因型。
答案 C
3.（2017·济南模拟）现对基因型为AaBbCc的植物进行测交，其后代的基因型及比例为AaBbcc∶aaBbCc∶Aabbcc∶aabbCc＝1∶1∶1∶1（不考虑变异）。
下列相关叙述错误的是（ ）
A.基因A和a、B和b位于两对同源染色体上
B.基因C和c、B和b位于两对同源染色体上
C.该植物能产生ABc、aBC、Abc、abC四种配子
D.该植物自交产生基因型为AaBb的后代的概率为1/8
解析 测交即该生物（AaBbCc）与隐性纯合子（aabbcc）杂交，基因型为aabbcc的个体产生的配子是abc，根据测交结果可知，该生物（AaBbCc）产生的配子的基因型是ABc、aBC、Abc、abC。
则这三对等位基因中有两对等位基因位于一对同源染色体上，结合配子的基因型可知，基因A与基因c位于一条染色体上，基因a与基因C位于一条染色体上。
综上，该细胞中这三对等位基因的分布如图：
。
基因A和a（或C和c）、B和b位于两对同源染色体上，A、B正确。
由上分析可知，该植物能产生ABc、aBC、Abc、abC四种配子，C正确。
由上分析可知，基因A和a、B和b遵循自由组合定律，则该植物自交产生基因型为AaBb的后代的概率为1/2×1/2＝1/4，D错误。
答案 D
4.（2016·海南七校联盟）下列图示过程可存在基因重组的是（ ）
解析 基因重组发生于减数分裂产生配子的过程中，A项中若两对等位基因位于非同源染色体上，则会发生基因重组；B表示受精作用；减数分裂中基因重组发生于减数第一次分裂的四分体时期和后期，减数第二次分裂中不会发生基因重组；D项中只有一对等位基因A、a，只能发生基因分离，不能发生基因重组。
答案 A
5.某植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型为AA的植株表现为大花瓣，Aa的为小花瓣，aa的无花瓣。
花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制，基因型为RR和Rr的花瓣是红色，rr的为黄色，两对基因独立遗传。
若基因型为AaRr的亲本自交，则下列有关判断错误的是（ ）
A.子代共有9种基因型
B.子代共有6种表现型
C.子代有花瓣植株中，AaRr所占的比例约为
D.子代的所有植株中，纯合子占
解析 由题意可知，Aa自交子代基因型有3种，表现型有3种，Rr自交子代基因型有3种，表现型有2种，故AaRr自交子代基因型为9种，由于aa表现无花瓣，故aaR_与aarr的表现型相同，表现型共5种。
A正确，B错误；AaRr自交，后代纯合子为
×
＝
，D正确；子代有花瓣植株基因型频率为
Aa×
Rr＝
，C正确。
答案 B
6.（2016·海南七校联考）某种植物的花色由两对等位基因A、a和B、b控制。
基因A控制红色素合成（AA和Aa的效应相同）；基因B为修饰基因，BB使红色素完全消失，Bb使红色素颜色淡化。
现用两组纯合亲本进行杂交，
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